Obesogene voeding kan de dopamine-regulatie van de inname van sucrose en fructose bij ratten op verschillende manieren veranderen (2011)

1. Inleiding

Tientallen jaren van onderzoek door Hoebel en zijn stagiaires hebben essentiële informatie opgeleverd over de rol van het dopaminerge systeem in de hersenen bij de regulatie van voeding, waardoor het concept van "voedselbeloning" is ontwikkeld [1-4]. Opmerkelijk is dat de vroege experimenten van Hoebel vaststelden dat dopamine in de middenhersenen een sleutelfactor is bij chronisch overeten en resulterende obesitas [5-8], lang voordat direct bewijs uit beeldvormingsonderzoeken beschikbaar kwam [9, 10].

Het idee dat voedsel controle uitoefent over het eten, en op zijn beurt dat aanhoudende of onderbroken toegang tot zeer smakelijke maaltijden (dwz die rijk zijn aan suikers en vetten) blijvende veranderingen in voedingsregulatiesystemen kan veroorzaken, staat al lange tijd centraal in Hoebels theorieën over de ontwikkeling van binge-achtig gedrag. In het begin van zijn carrière paste hij elementen van deze redenering ook toe op obesitas. In een recensie uit 1977 merkte Hoebel op dat er "verschillende soorten zwaarlijvigheid kunnen zijn die verschillende behandelingen vereisen" [11]. Sindsdien heeft een overvloed aan onderzoek naar obesitas inderdaad verschillende genetische, metabolische en omgevingsfactoren geïdentificeerd die de variatie in de ontwikkeling, gevolgen en behandeling van obesitas kunnen verklaren [12-15]. Ons begrip van de specifieke bijdragen van macronutriënten aan veranderde voedselbeloningsfuncties is echter verre van volledig. Dit artikel vat de gegevens samen van een studie die werd geïnspireerd door het onderzoek van Bart en bedoeld was om deze leemte in onze kennis te dichten.

Binnen de veelzijdige etiologie van obesitas blijft voeding een sleutelfactor in de ontwikkeling van obesitas. Obesogene diëten zijn diëten met een hoge calorische waarde, vaak smakelijke voedingsmiddelen die na langdurige blootstelling leiden tot obesitas [16]. De samenstelling van macronutriënten van obesogene diëten kan echter verschillen en deze variatie kan van invloed zijn op neurale systemen die zijn veranderd bij obesitas, zoals dopamine. Het is inderdaad aangetoond dat het handhaven van een obesogeen dieet de dopaminegehalten in de accumbens verlaagt, evenals de reactiviteit van het mesocorticolimbische systeem verschuift, zodat een smakelijker dieet nodig is om vergelijkbare door voedsel veroorzaakte verhogingen van extracellulaire dopamine te bereiken, zoals te zien is bij chow. -gevoede controles [17]. Een mogelijk mechanisme is een adaptieve neerwaartse regulatie als gevolg van verhoogde en chronische stimulatie door smakelijk voedsel [18]. Studies van ons laboratorium hebben zelfs aangetoond dat zelfs orosensorische stimulatie door sucrose of vet voldoende is om de afgifte van dopamine in de nucleus accumbens te stimuleren [19, 20]. Van bijzonder belang is dat vet en suikers beloningssystemen op een andere manier lijken te beïnvloeden, aangezien wordt afgeleid uit de grotere potentie van suikers om verslavend gedrag te produceren [21]. Andere recente onderzoeken hebben differentiële effecten op het neuro-endocriene systeem en latere gevoeligheid voor gewichtstoename aangetoond op basis van de verhouding tussen vet en koolhydraten in obesogene diëten [22, 23]. Bovendien is er meer aandacht besteed aan mogelijke bijzonderheden in de regelgevende reacties op een dieet met fructoserijke glucosestroop en de vermeende gevolgen van het schijnbare gemak waarmee het zwaarlijvigheid en verstoring van de voedselregulatie kan veroorzaken. In het bijzonder toonden recente studies van Avena en Hoebel aan dat ratten die gedurende 12 uur elke dag gedurende 8 weken toegang hadden tot high-fructose corn syrup (HFCS) significant meer lichaamsgewicht kregen dan dieren die gelijke toegang kregen tot 10% sucrose, ook al consumeerden ze de hetzelfde aantal totale calorieën, maar minder calorieën uit HFCS dan sucrose [24]. De stijgende incidentie van zwaarlijvigheid en het potentieel voor de ontdekking van nieuwe behandelingen vereist onderzoek naar hoe de inname van gewone energierijke en smakelijke voedingsmiddelen, zoals sucrose en fructose, onder controle wordt gehouden onder omstandigheden van zwaarlijvigheid in de voeding.

Daarom onderzocht de huidige studie de dopamineregulatie van sucrose- en fructose-inname bij ratten die zwaarlijvig werden als gevolg van langdurig onderhoud aan twee standaard energierijke diëten die veel worden gebruikt om obesitas bij ratten te veroorzaken, en variërend in vet- en koolhydraatgehalte. Specifiek evalueerden we de betrokkenheid van de twee belangrijkste klassen van dopaminereceptoren met behulp van perifere (interperitoneale; ip) toediening van de dopamine D1-receptor (D1R) -antagonist SCH23390 of de dopamine D2-recpetor (D2R) -antagonist raclopride bij magere ratten en ratten met obesitas in een korte (2 uur) innametest met één fles sucrose of fructose. Deze veelvoorkomende koolhydraten komen veel voor in menselijke voeding, worden gemakkelijk geconsumeerd door ratten en hebben positieve versterkende eigenschappen [25-28]. Van de inname van sucrose is eerder aangetoond dat het de afgifte van dopamine in de nucleus accumbens stimuleert.3, 19, 29] en perifere toediening van beide SCH23390 en raclopride vermindert schijnvoeding met sucrose [30]. Hoewel de wetenschappelijke gemeenschap en de publieke media meer belangstelling hebben, zijn vergelijkbare effecten van dopamine-antagonisten op fructose-inname alleen onderzocht in de context van het verwerven en uiten van geconditioneerde voorkeuren, en deze studies waren ook beperkt tot magere ratten [31-33]. Ondanks de mogelijke implicaties zijn de effecten van dopaminereceptorantagonisten op de koolhydraatinname bij verschillende obesitasmodellen en bij afwezigheid van homeostatische drang (dwz na perioden van voedselbeperking) niet onderzocht. Daarom werden de ratten in de huidige studie verzadigd gehouden om verstorende effecten van honger en energietekort te voorkomen.

2. methoden

2.3 Dopamine-antagonisten, testoplossingen en testprocedure

De dopamine D1R-antagonist SCH23390 (HFHE: n=6; FCHE: n=5; Chow: n=4) en de dopamine D2-receptorantagonist raclopride (HFHE: n=5; FCHE: n=6; Chow: n=4) werden gebruikt. SCH23390 en raclopride (Tocris Biosciences, Ellisville, MO) werden opgelost in steriele zoutoplossing en intraperitoneaal toegediend 10 minuten voorafgaand aan 2 uur toegang tot 0.3 M sucrose of 0.4 M fructose. Deze concentraties zijn gekozen omdat ze zeer smakelijk zijn voor ratten en zijn daarom vaak gebruikt in eerdere studies [3, 19, 32, 34]. Sucrose en fructose (Fisher-Scientific, Fair Lawn, NJ) werden niet meer dan 24 uur voorafgaand aan het testen opgelost in gefilterd leidingwater.

Dieren werden getraind om testoplossingen te drinken tijdens dagelijkse sessies waarbij gedurende 2 uur (beginnend om 1000 uur) toegang tot sucrose of fructose werd gegeven gedurende 8 dagen voorafgaand aan het testen om stabiele basisinnames te bereiken, dwz bekendheid met de orosensorische en postestieve effecten. Training en testen vonden plaats in de thuiskoloniekamer van de dieren, met plastic flessen van 100 ml die tijdelijk aan de voorkant van de thuiskooi waren bevestigd, zodat de tuiten tot in de kooi reikten. Toediening van vehiculum (zoutoplossing) of dopamine-antagonisten begon na 24 weken onderhoud aan de voeding, op welk moment beide zwaarlijvige dieetgroepen (HFHE en FCHE) significant hogere lichaamsgewichten hadden dan chow-controles (Figuur 1). Tussen injectiedagen werd minimaal 48 uur gegeven om de medicijnen volledig te laten metaboliseren. Na behandeling met de dopamine-antagonisten traden geen veranderingen op in het lichaamsgewicht of de 24-uurs voedselinname.

 

Figuur 1

Lichaamsgewicht tijdens de periode voorafgaand aan en tijdens de farmacologische testperiode (grijze balk)

2.4 Statistische analyse

Lichaamsgewicht en ¹H-NMR-gegevens werden geanalyseerd met behulp van een eenrichtingsanalyse van onafhankelijke monsters van variantie (ANOVA) met voeding als de onafhankelijke variabele.

Inname werd gemeten als verbruikte ml en wordt weergegeven als gemiddelde ± SEM. Basisinname (volgens vehiculum, dwz injectie met zoutoplossing) werd getest op verschillen tussen de dieetgroepen in een drieweg-ANOVA met dieet, medicijn en koolhydraat als de onafhankelijke variabelen. Er waren geen significante effecten van voeding (F_(2,48)= 0.3533, p=0.704), geneesmiddel (F_(1,48)= 0.1482, p=0.701), noch waren er significante interactie-effecten (dieet × geneesmiddel: F_(2,48)= 0.4144,p=0.66; voeding × koolhydraten: F_(2,48)= 0.2759, p=0.76; medicijn × koolhydraat: F_(1,48)= 0.0062, p=0.73; dieet × medicijn × koolhydraat: F_(2,48)= 0.3108, p=0.73). Een significant effect van koolhydraten (F_(1,48)= 8.8974, p<0.01) werd waargenomen (Tabel 1). Daarom werd voor alle volgende analyses de inname geconverteerd naar een procentuele reductie ten opzichte van de uitgangswaarde (inname na dosis × [ml]/inname na 0 μg/kg [ml]) en geanalyseerd met behulp van variantieanalyse met herhaalde metingen (ANOVA) met dieet (HFHE, FCHE of Chow) en Drug (raclopride of SCH23390) als onafhankelijke variabelen en dosis (0, 50, 200, 400 of 600 nmol/kg SCH23390 of raclopride) als herhaalde maatregel. De remmende dosis (ID₅₀) die nodig is om de inname te verminderen tot 50% van de uitgangswaarde (0 nmol/kg) werd berekend zoals eerder beschreven [35]. Verschillen in ID₅₀ werden vergeleken als een functie van dieet en medicijn met behulp van tweeweg-ANOVA. Alle analyses werden uitgevoerd met behulp van Statistica (v6.0, StatSoft® Inc., Tulsa, OK) en significante bevindingen werden verder geanalyseerd met behulp van Fischer's minst significante verschil (LSD) post-hoc tests. Verschillen werden als statistisch significant beschouwd als p<0.05.

 

Tabel 1

Inname van sucrose en fructose in tests van 2 uur. Absolute innamewaarden (in ml) van sucrose- en fructose-inname door dieetgroepen na voertuiginjecties (0 nmol/kg). Er werden geen verschillen waargenomen in basisinname tussen dieet- of medicijngroepen. Basislijn sucrose ...

3. Resultaten

3.2 Effecten van dopamine D1R- en D2R-antagonisme op de inname van sucrose

De inname van sucrose werd verminderd met SCH23390 in alle groepen (Figuur 2a). Raclopride verminderde de sucrose-inname bij HFHE-ratten, maar was veel minder effectief bij Chow- en FCHE-ratten (Figuur 2b). De ANOVA met herhaalde metingen toonde een algeheel effect van Drug (F_(1,24)= 8.8446, p<0.01), dosis (F_(4,96)= 27.1269, p<0.001), en een dosis per geneesmiddel-interactie (F_(4,96)= 2.9799, p<0.05). Terwijl het algehele effect van Dieet niet significant was (F_(1,24)= 2.5787, p= 0.09), toonden post-hocvergelijkingen wel significante verschillen in behandeling met raclopride tussen HFHE- en Chow-groepen (p<0.05) en tussen HFHE- en FCHE-groepen (p<0.05).

 

Figuur 2

Veranderingen in de inname van sucrose na dopaminereceptorantagonisten

Dat bleek uit post hoc analyse SCH23390 was significant effectiever in het verminderen van de inname van sucrose in het algemeen in vergelijking met raclopride (p<0.01). SCH23390 onderdrukte de inname van sucrose bij HFHE-ratten bij alle geteste doses en onderdrukte de inname bij FCHE- en Chow-ratten bij doses van 200 nmol en hoger (Figuur 2a). Sucrose-inname werd bij HFHE-ratten onderdrukt door alle doses raclopride, maar alleen de hoogste dosis verminderde de sucrose-inname significant bij FCHE-ratten, terwijl geen van de doses de sucrose-inname door Chow-ratten onderdrukte (Figuur 2b).

Analyse van het identiteitsbewijs₅₀ (Tabel 2) onthulde geen effect van dieet (F_(2,24)= 0.576, p=0.57) of medicijn (F_(1,24)= 2.988, p=0.09), ondanks ogenschijnlijke verschillen in de ID₅₀ voor raclopride. Dit ontbreken van een effect zou te wijten kunnen zijn aan de substantiële variantie binnen groepen.

 

Tabel 2

Effectiviteit van dopaminereceptorantagonisten uitgedrukt als door ID50. De ID50 vertegenwoordigt de dosis waarbij de inname zou worden verminderd tot 50% van de uitgangswaarde (voertuig). Er werden geen verschillen waargenomen tussen groepen voor ...

3.3 Effecten van dopamine D1R- en D2R-antagonisme op fructose-inname

SCH23390 verminderde fructose-inname in alle groepen (Figuur 3a). Raclopride daarentegen verminderde de inname alleen significant in de FCHE-groep (Figuur 3b). De ANOVA met herhaalde metingen onthulde een algeheel effect van Drug (F_(1,24)= 5.7400, p<0.05), dosis (F_(4,96)= 33.9351, p<0.001) en een significante Dose by Drug-interactie (F_(4,96)= 3.0296, p<0.05) maar geen effect van dieet (F_(2,24)= 1.5205, p=0.24). Opnieuw toonden post-hocanalyses echter een significant verschil in behandeling met raclopride tussen HFHE- en FCHE-groepen (p<0.05).

 

Figuur 3

Veranderingen in fructose-inname na toediening van dopaminereceptorantagonisten

Dat bleek uit post hoc analyse SCH23390 was over het algemeen effectiever in het onderdrukken van fructose-inname dan raclopride (p<0.05), en deed dit op een dosisafhankelijke manier (Figuur 3). SCH23390 verminderde inname in alle dieetgroepen bij 400 en 600 nmol en verminderde fructose-inname al vanaf de dosis van 200 nmol bij HFHE-ratten (Figuur 3a). De effecten van raclopride op de fructose-inname waren echter beperkt tot FCHE-ratten met post-hocanalyse die significante verminderingen van fructoseconsumptie bij FCHE-ratten aan het licht bracht bij doses van 200 nmol en hoger, waarbij geen van de raclopride-doses de fructose-inname onderdrukte bij HFHE- of Chow-ratten (Figuur 3b).

ANOVA op de ID₅₀ (Tabel 2) onthulde een effect van Drug (F_(1,24)= 4.548, p<0.05) maar niet Dieet (F_(2,24)= 1.495, p= 0.25). SCH23390 vereiste in het algemeen lagere doses dan raclopride om de inname te verminderen tot de helft van de uitgangswaarde (p<0.05). In lijn met de analyse van werkelijke doses, post hoc analyse van ID₅₀ onthullen ook een significant verhoogde gevoeligheid in beide zwaarlijvige groepen in vergelijking met Chow-ratten (p<0.05).

4. Discussie

De huidige studie vergeleek de gevoeligheid voor dopaminereceptorblokkade bij het verminderen van de inname van twee smakelijke koolhydraatoplossingen, sucrose of fructose, in twee diermodellen met obesitas in de voeding. We gebruikten twee diëten om de chronische consumptie na te bootsen van ofwel een dieet met overwegend veel vet (HFHE), ofwel een vet-suikercombinatiedieet (FCHE), zoals te zien is in het westerse dieet [25]. Zoals verwacht, veroorzaakten beide diëten vanaf 12 weken een aanzienlijke gewichtstoename en vetzucht, met een voortdurende toename van het lichaamsgewicht gedurende het experiment (Figuur 1). De groepen werden vervolgens vergeleken met chow-fed controles van dezelfde leeftijd wat betreft hun relatieve gevoeligheid voor D1- en D2-receptorsubtypespecifieke blokkade met SCH23390 of raclopride, respectievelijk. We ontdekten dat blokkade van de D1-receptoren zowel de inname van sucrose als fructose verminderde in alle dieetgroepen. Ongeacht of ratten sucrose- of fructose-oplossingen consumeerden, HFHE-ratten reageerden op iets lagere doses SCH23390 vergeleken met hun zwaarlijvige FCHE- of magere Chow-tegenhangers (Figuur 2a, , 3a) .3a). Deze schijnbare toename in gevoeligheid voor dopamine D1-receptorantagonisme door HFHE-ratten werd ook waargenomen na D2-receptorblokkade tijdens de sucrosetest. HFHE-ratten reageerden inderdaad op alle doses raclopride met een vermindering van de inname van sucrose, terwijl FCHE-ratten alleen reageerden op de hoogste dosis, en Chow-ratten vertoonden geen significante onderdrukking van de consumptie van sucrose na behandelingen met raclopride (Figuur 3b). Interessant is echter dat HFHE-ratten de fructose-inname niet verminderden na behandeling met raclopride. In plaats daarvan onderdrukte raclopride de fructose-inname alleen significant bij FCHE-ratten. Een verhoogde gevoeligheid voor de dopaminereceptorantagonisten wijst op een verminderde dopaminesignalering, dwz door minder receptoren, een verminderde competitie van endogene DA op de receptorplaatsen, of een combinatie van beide. Er zijn zelfs aanwijzingen dat beide mechanismen van toepassing kunnen zijn op ons model. Blootstelling aan vetrijke diëten zelfs vóór de geboorte kan bijvoorbeeld resulteren in verminderde D2R's [36]. Bovendien is aangetoond dat het eten van vetrijk voedsel de natuurlijke of elektrisch opgewekte dopamine-afgifte vermindert en de dopamine-turnover vermindert [37-39]. Hoewel het onderliggende mechanisme nader onderzoek rechtvaardigt, ondersteunen onze gegevens samen met deze en andere eerdere waarnemingen het idee dat het eten van bepaald voedsel - mogelijk onafhankelijk van obesitas - kan leiden tot veranderingen in het dopaminesysteem die doen denken aan neuroplasticiteit tot misbruik van drugs [40]. Recent onderzoek suggereert zelfs dat diëten met een hoog vetgehalte de sensibilisatie voor geneesmiddelen die op dopaminesystemen inwerken, verhogen [41, 42].

Eerdere onderzoeken bij magere ratten hebben een differentiële werkzaamheid van D1- en D2-receptorblokkade aangetoond om de koolhydraatinname te verminderen met concentraties die consistent zijn met die gebruikt in de huidige studie [31-33, 43]. Aangenomen wordt dat deze effecten gedeeltelijk worden gemedieerd door hersengebieden die betrokken zijn bij voedselbeloning, en D2-receptoren in deze gebieden kunnen bijzonder gevoelig zijn voor veranderingen veroorzaakt door obesitas [31, 33, 44-46]. De huidige studie breidde de bevindingen van dopaminereceptormodulatie van koolhydraatinname bij magere ratten uit en vormt een aanvulling op die studies die blijvende plasticiteit in het beloningssysteem bij obesitas aantonen. Terwijl de complexiteit van de systemen en factoren die een dergelijk samenspel kunnen beïnvloeden (acute controle van de inname door een chronisch veranderd systeem) de individuele varianties duidelijk vergroot en dus de interactie-effecten in de algemene ANOVA's vermindert, deden de directe (post hoc) vergelijkingen van dosis-responseffecten dat niet. onthullen differentiële gevoeligheid voor isomolaire doses receptorantagonist tussen de dieetgroepen. Veranderingen die de D2R's beïnvloeden, leken specifiek afhankelijk te zijn van het gehalte aan koolhydraten dat ook aanwezig is in de vetrijke diëten, wat aangeeft dat het gehalte aan macronutriënten van de diëten het beloningssysteem differentieel zou kunnen veranderen.

De differentiële effecten van gevoeligheid voor raclopride in de sucrosetest kunnen te wijten zijn aan de aanwezigheid van sucrose in de voeding. Hoewel beide zwaarlijvige diëten wat sucrose bevatten, bevatte het FCHE-dieet 23% meer sucrose dan het HFHE-dieet. Dus het ontbreken van een reactie op raclopride bij de sucrose-uitdaging door FCHE-ratten, maar niet door HFHE-ratten, zou te wijten kunnen zijn aan de verhoogde blootstelling aan sucrose in het HFHE-dieet. Geen van beide obesogene diëten bevatte echter fructose, maar er werden ook verschillen waargenomen in de reacties van de obesogene dieetgroepen op raclopride in de fructosetest. Bovendien was er geen sucrose aanwezig in het Chow-dieet, maar de reacties van de Chow-groep op raclopride in de sucrosetest leken meer op de reacties van FCHE- dan HFHE-ratten. Dit geeft aan dat andere factoren mogelijk ten grondslag liggen aan de verschillende reacties op behandeling met raclopride als functie van dieet en testkoolhydraat.

Alternatieve verklaringen kunnen differentiële neurale en hormonale postestieve effecten zijn die worden uitgeoefend door fructose en sucrose. Terwijl de exacte mechanismen duister blijven, is er steeds meer bewijs dat dit idee ondersteunt [47, 48]. In deze context kan de mogelijkheid dat de twee diëten de voorkeuren voor sucrose en fructose anders veranderden als gevolg van hun verschillende effecten op orale en gastro-intestinale signalen stroomopwaarts van het beloningssysteem, niet worden uitgesloten en is nader onderzoek gerechtvaardigd.

Obesitas en smakelijk voedsel zijn onafhankelijk van elkaar geïmpliceerd om de dopamine-signalering te veranderen [3, 45, 49, 50], en zou daarom ook de differentiële respons kunnen verklaren die in de huidige studie is waargenomen. Onze gegevens ondersteunen inderdaad eerdere bevindingen die aantonen dat dopamine D2R-signalering verminderd is bij obesitas [45, 50]. De nieuwe bevinding van de huidige studie was echter dat de aard van deze relatie mogelijk afhankelijk is van het gehalte aan macronutriënten van de obesogene diëten in plaats van obesitas of de bijbehorende complicaties. Een andere belangrijke bevinding waren de verschillen die werden waargenomen in de werkzaamheid van D2R-antagonisten tussen testkoolhydraten. We merkten een trend op in onze gegevens dat de inname van fructose strenger leek te worden gecontroleerd door D2R's dan de inname van sucrose, waardoor men zich afvroeg hoe de inname van verschillende koolhydraten differentieel kan worden gereguleerd en of beloning die door verschillende koolhydraten wordt uitgelokt, verschillende mechanismen kan aanwerven. Eerdere gegevens hebben aangetoond dat de inname van sucrose en fructose verschillende fysiologische reacties teweegbrengt. Van sucrose is aangetoond dat het geconditioneerde effecten produceert op basis van zowel de smaak als de eigenschappen na inname [28, 51, 52] terwijl fructose alleen gedragsrelevante stimulatie lijkt uit te oefenen door zijn smaak en niet door post-ingestieve effecten te versterken [27, 53]. Daarom kan de responsiviteit van beloningscircuits op fructose intact blijven, zelfs wanneer de door sucrose opgewekte feedback in het gedrang komt als gevolg van stoornissen die secundair zijn aan obesitas (bijv. Verminderde gevoeligheid voor insuline / leptine). Het tegenovergestelde kan ook waar zijn: een tegenregulerende reactie om de inname van sucrose te beteugelen, kan de inname van fructose mogelijk niet controleren. Toekomstige studies bij mensen zijn nodig om te onderzoeken of voorkeuren voor voedingsmiddelen die rijk zijn aan fructose daadwerkelijk zouden toenemen bij obesitas, of dat de relatieve voorkeuren voor sucrose en fructose anders zijn bij obese patiënten die ook diabetes hebben.

Hoewel effecten van sucrose op dopamine uitgebreid zijn onderzocht [3, 19, 43, 50], is er minder bekend over de interactie tussen fructose en het dopamine-beloningssysteem, hoewel vroege rapporten van het Hoebel-lab aangeven dat fructose zijn eigen unieke fysiologische reacties kan produceren [24]. De huidige studie voegt nog een stukje informatie toe aan deze complexe puzzel, wat suggereert dat diëten met een verschillend gehalte aan macronutriënten op verschillende manieren de dopamine-regulatie van de fructose-inname kunnen veranderen. Verder onderzoek is nodig om de onderliggende mechanismen volledig te begrijpen waarmee vet en suiker in de voeding de darm-hersensignalering kunnen beïnvloeden en veranderingen in de hersenen kunnen veroorzaken.

5. conclusies

Deze studie toont aan dat obesogene (energierijke) diëten die variëren in vet- en koolhydraatgehalte, in plaats van obesitas zelf, de gevoeligheid voor D1- en D2-receptorantagonisten differentieel kunnen verhogen bij het verminderen van de koolhydraatinname. Deze bevinding is compatibel met het algemene idee dat dopamine-signalering bij obesitas via de voeding afgestompt is, en suggereert een nieuwe relatie tussen diëten en centrale dopamine-effecten. Een andere belangrijke bevinding was dat de diëten de potentie van dopaminereceptorantagonisten bij het onderdrukken van de inname van sucrose en fructose differentieel veranderden. Vergeleken met normale (vetarme) of vetrijke, koolhydraatrijke diëten, resulteerde obesitas veroorzaakt door een zeer vetrijk maar suikerarm dieet in een verhoogde gevoeligheid voor zowel D1- als D2-receptorantagonisme bij het verminderen van de inname van sucrose, maar de controle van de fructose-inname door de D2-receptor was behouden. Ratten die daarentegen een energierijk dieet kregen met een combinatie van veel vet en koolhydraten in de voeding vertoonden een verbeterde D2-receptorregulatie van fructose-inname. Het lijkt er dus op dat de voedingsgeschiedenis de ontwikkeling van dopaminetekorten die voorheen werden toegeschreven aan obesitas in het algemeen, kan veranderen. De huidige gegevens suggereren ook dat deze bijzonderheden van dopamine-plasticiteit van invloed kunnen zijn op hoe bepaalde koolhydraten, zoals fructose en sucrose, hun belonende effecten uitoefenen. Dergelijke verschillen zouden een deel van de variatie in de slagingspercentages van verschillende behandelingen en therapieën tegen obesitas kunnen verklaren. Verdere studies zijn nodig om de toepasbaarheid van deze bevindingen op mensen te testen en onderliggende mechanismen te onderzoeken.

Dankwoord

voetnoten

Referenties